(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023125133
(43)【公開日】2023-09-07
(54)【発明の名称】木質パネル及び木質パネルの施工方法
(51)【国際特許分類】
E04C 2/12 20060101AFI20230831BHJP
E04C 2/30 20060101ALI20230831BHJP
E04B 2/74 20060101ALI20230831BHJP
B27M 3/00 20060101ALI20230831BHJP
【FI】
E04C2/12 Z
E04C2/30 T
E04B2/74 501B
B27M3/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022029089
(22)【出願日】2022-02-28
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】511263725
【氏名又は名称】株式会社木の力
(74)【代理人】
【識別番号】110001025
【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】志賀 正敏
【テーマコード(参考)】
2B250
2E162
【Fターム(参考)】
2B250AA05
2B250AA06
2B250AA07
2B250BA04
2B250BA05
2B250CA13
2B250EA01
2B250EA11
2B250FA13
2B250FA31
2B250GA03
2B250HA01
2E162BA05
2E162CC01
(57)【要約】
【課題】木材が伸縮しても隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提案する。
【解決手段】複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、隣接する木材同士を連結する連結部材と、連結部材と隣接する木材とを固定する固定部材とを備え、木材は連結面に嵌合溝と、嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、連結部材は、隣接する木材のいずれの嵌合溝にも嵌合し、嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、固定部材は、貫通孔に貫通し嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する木材同士が連結部材を介して連結した状態で固定部材が貫通孔に貫通し嵌合穴に嵌合することで、連結部材と隣接する木材とを連結固定し、木材と固定部材とは摺動自在とされており、かつ木材と連結部材とは摺動自在とされていることを特徴とする木質パネル。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする木質パネル。
【請求項2】
請求項1に記載の木質パネルの施工方法であって、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする木質パネルの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は建造物等の壁材、床材などとして利用できる木質パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、住宅等の壁材、床材として、複数の木材を隣り合うように並べて固定することにより製作した木質のパネルが一般的に用いられている。
【0003】
例えば特許文献1には、柱状木材を積み重ねて固定用ボルトで連結固定した間仕切り壁が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の技術によれば、固定用ボルトを締め付けることによって、乾燥時期に木材が縮小しても隙間が生じず、かつ乾燥、吸湿に伴う縮小・膨張により柱状木材が変形するのを防止できると記載されている。
【0006】
しかしながら、実際に特許文献1の壁は、時間の経過とともに壁を構成している木材が木目に沿って割れが生じてしまうという課題がある。
【0007】
これは、固定用ボルトにより締め付けられていることによって、木材の乾燥、吸湿等に伴う自然な膨張、収縮が妨げられ、その結果として木材にストレスが繰り返しかかってしまうことが一因であると考えられる。
【0008】
本発明は、上記の課題に鑑み、乾燥、吸湿等に伴って伸縮しても、隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の木質パネルは、
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、隣り合う木材同士は、連結部材により連結されるとともに、固定部材により固定されるものの、木材は、固定部材及び連結部材に対して摺動自在である。
【0011】
このような構成とすることにより、パネルを構成する木材は乾燥、吸湿等に伴って自然に膨張、収縮できるので、結果的にパネルを構成する木材の割れの発生を抑制することができる。
【0012】
また、パネルを構成する木材が収縮した際に、隣り合う木材同士が離間することがあっても、隣り合う木材同士は、木材の嵌合溝に嵌合する連結部材によって連結されているので、隣り合う木材間の隙間の発生も抑制することが可能である。
【0013】
このように本発明の木質パネルによれば、乾燥、吸湿等に伴って伸縮しても、隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提供することができる。
【0014】
なお、本発明の木質パネルを壁や床などの施工対象物に対して固定する形で施工することが想定される。このような場合、施工対象物も乾燥、吸湿等に伴って膨張、収縮することが考えられる。
【0015】
そのため、本発明の木質パネルの施工方法は、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする。
【0016】
本発明によれば、嵌合溝の底面と連結部材との間及び隣り合う木材同士の間に隙間がある状態で施工対象物に固定されるので、木質パネルを構成する各木材は、乾燥、吸湿等に伴う施工対象物の膨張、収縮に追従して短辺方向に移動できる可動域を確保することができる。
【0017】
これにより、施工対象物の膨張、収縮によって木質パネルを構成する各木材にかかるストレスを軽減できる。
【0018】
このように本発明によれば、乾燥、吸湿等に伴って木質パネルの施工対象物が伸縮しても、木質パネルを構成する各木材の割れの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、各図面を参照して、本発明に係る木質パネルの一実施形態について説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0021】
図1は本発明で提案する木質パネル1の斜視図である。
図1に示すように、本実施形態の木質パネル1は、複数の木材10(10a、10b、10c…)を連結させてなる木質パネルであって、隣接する木材10同士を連結する連結部材30と、連結部材30と隣接する木材10とを固定する固定部材50とを備える。
【0022】
複数の木材10は、例えば
図1に示すような、正面視で短辺と長辺とを有する長方形状の柱状であるが、板状であってもよい。また、複数の木材10は、例えば長辺が隣り合うように並列される。
【0023】
木材10は連結面(すなわち、他の木材10と隣り合う面)に連結部材30が嵌合される嵌合溝13と、嵌合溝の底面15に形成された、固定部材50が木材10の短辺方向D1に挿入される嵌合穴11とを有する。
【0024】
嵌合穴11は、例えば固定部材50が嵌合される窪みであってもよく、木材10を短辺方向D1に貫通していてもよい。嵌合穴11が貫通していない窪みである場合の嵌合穴11の深さは、例えば木材の短辺の長さ10センチメートルに対し、15ミリメートル程度であるが、適宜に任意の深さが採用されてよい。
【0025】
連結部材30は、その一方の縁部が、隣接する一方の木材10の嵌合溝13に、また他方の縁部が、隣接する他方の木材10の嵌合溝13に嵌合することにより、隣接する木材10のいずれの嵌合溝13にも嵌合するように構成されている。また連結部材30は、嵌合穴11に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔31を有する。
【0026】
連結部材30は、例えば木材10に形成された長方形の嵌合溝13の形状に対応した形状及び長さに形成される。すなわち嵌合溝13は例えば、木材10それぞれの長辺の一端から他端に亘って形成されており、連結部材30は、木材10それぞれの長辺の一端から他端に亘って嵌合溝13に嵌合される。
【0027】
固定部材50は、貫通孔31に貫通し嵌合穴11に嵌合する棒体であって、
図1に示すような円柱であってもよく、あるいは四角柱などの多角柱であってもよい。
【0028】
固定部材50は隣接する木材10同士が連結部材30を介して連結した状態で固定部材50が貫通孔31に貫通し嵌合穴11に嵌合することで、連結部材30と隣接する木材10とを連結固定する。なお、嵌合穴11の断面の形状及び大きさ及び貫通孔31の断面の形状及び大きさは、固定部材50の断面の形状及び大きさに対応している。
【0029】
すなわち例えば固定部材50が円柱であれば嵌合穴11及び貫通孔31の断面の形状は円であり、その径の大きさは固定部材50を隙間なく挿入することができる大きさである。あるいは例えば固定部材50が多角柱であれば嵌合穴11及び貫通孔31の断面の形状は固定部材50と同一の多角柱であり、その各辺の長さは固定部材50を隙間なく挿入することができる長さである。
【0030】
また固定部材50の長さは、並列する2つの木材10と、その間に配置される連結部材30とを固定する長さ以上であればよく、並列する3つ以上の木材10と、その間に配置される連結部材30とを固定する長さ(すなわち例えば木質パネル1を構成する一方の端の木材10の嵌合穴11から、他方の端の木材10の嵌合穴11まで一気に貫通する長さ)でもよい。
【0031】
図2に木質パネル1を上方から見た平面図を示す。
図2に示す通り、木質パネル1は木材10aと木材10bが隣り合う側面には、連結部材30が嵌合されて、固定部材50により固定される。
【0032】
木材10と固定部材50とは、木材10の短辺方向D1に摺動自在とされており、隣り合う木材10同士の間の隙間G2の長さは適宜に変えることができる。
【0033】
木材10と連結部材30とは、木材10の短辺方向D1に摺動自在とされており、木材10の嵌合溝の底面15と連結部材30との間の隙間G1の長さは適宜に変えることができる。
【0034】
なお試験環境において、長辺の長さ3m、短辺の長さ10cm、厚さ3cm、含水率12%の板材を木材10として使用したところ、板材1枚につき、吸湿に伴って板材の短辺方向に最大で0.5mm程度膨張し、乾燥に伴って最大で8mm程度収縮した。収縮した際の板材の含水率を測定したところ概ね5%であった。
【0035】
従って、隣り合う木材10同士の間の隙間G2の長さは例えば0.5~1mm程度であればよい。そして木材10の嵌合溝の底面15と連結部材30との間の隙間G1の長さは0.3mm程度以上(例えば0.3~0.5mm程度)であればよい。
【0036】
この場合、連結部材30の短辺方向D1の長さは、木材10が最も収縮した際にも嵌合溝13から連結部材30が外れてしまわない十分な長さであればよい。そして嵌合溝13の深さは、当該長さの連結部材30が上記の隙間G2を有して嵌合溝13に嵌合された際に、嵌合溝の底面15と連結部材30との間の隙間G1を形成する長さであればよい。
【0037】
例えば本実施形態においては、連結部材30の短辺方向D1の長さは3cmであり、嵌合溝13の深さは1.5cmである。
【0038】
このような構成とすることにより、木材10が膨張した場合にも、隣り合う木材同士の間の隙間G2と木材10の嵌合溝の底面15と連結部材30との間の隙間G1が確保できるので、木材10にかかる圧縮応力が軽減され、結果的に木質パネル1を構成する木材の割れの発生を抑制することができる。
【0039】
あるいは木質パネル1を構成する木材10が収縮した場合は、隣り合う木材同士の間の隙間G2と木材10の嵌合溝の底面15と連結部材30との間の隙間G1の距離が長くなるが、連結部材30が隣り合う両方の木材10の嵌合溝13に嵌合している状態が維持されるので、木質パネル1に隙間は発生し難い。
【0040】
試験環境において本願の木質パネル300枚を施工した住宅を1年間通常使用したところ、いずれの木材10にも割れの発生は認められなかった。また、JISA2201(送風機による住宅等の気密性能試験方法)に基づき試験を行ったところ、住宅気密性の指標である相当隙間面積C値は0.8センチメートル/平方メートルであった。
【0041】
平成11年「次世代省エネ基準」では、相当隙間面積C値が5.0以下であると気密性能があると認定されるため、本試験結果は住宅の気密性が十分に確保できている値であり、木質パネルを構成する木材10に割れが発生していないこと及び、木質パネル1に隙間が発生していないことを示唆している。
【0042】
<木質パネル施工方法>
木質パネル1は例えば、枠組壁工法における内壁材として利用することができる。枠組壁工法とは、木材を使用した枠組に構造用合板その他これに類するものを打ち付けることにより、壁及び床版を設ける工法である。
【0043】
枠組壁工法では木材でできた枠組71に外壁側から構造用面材73を取り付けることで基礎となる構造物を作る。建物の断熱性を確保するために、枠組71と枠組71の間には断熱パネル77が取り付けられ、外壁側には外壁用面材75が取り付けられることが一般的である。あるいはさらに必要に応じて、内壁側に石膏ボード79が取り付けられる。
【0044】
本実施形態の木質パネル施工方法は、
図3のように内壁側に木質パネルを取り付ける方法であり、木質パネル1を連結部材30が隣り合う木材10の嵌合溝13に嵌合された状態であって、嵌合溝の底面15と連結部材30との間に隙間G1を形成させるとともに、隣り合う木材10同士の間に隙間G2を形成させた状態とする工程と、前記状態となった木質パネル1を、施工対象物に固定する固定工程とを含む。
【0045】
本実施形態によれば、木質パネル1は、木材10の嵌合溝の底面15と連結部材30との隙間G1と、隣り合う木材同士の間の隙間G2がある状態で施工対象物である木材でできた枠組71に固定されるので、木質パネルを構成する各木材10は、乾燥、吸湿等に伴う木材でできた枠組71の膨張、収縮に追従して短辺方向に移動できる可動域を確保することができる。
【0046】
これにより、木材でできた枠組71の膨張、収縮によって木質パネルを構成する各木材にかかるストレスを軽減できる。
【0047】
このように本発明によれば、乾燥、吸湿等に伴って木質パネルを取り付けている木材でできた枠組71が伸縮しても、木質パネルを構成する各木材の割れの発生を抑制できる。
【0048】
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、これに限定されず、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0049】
1…木質パネル、10…木材、11…嵌合穴、13…嵌合溝、15…嵌合溝の底面、30…連結部材、31…貫通孔、50…固定部材、D1…短辺方向、G1…凹部底面と接続部材との間の隙間、G2…隣り合う木材同士の間の隙間。
【手続補正書】
【提出日】2022-11-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合し、
前記嵌合溝の底面と前記連結部材との間及び隣り合う前記木材同士の間に隙間を設けた状態で当該連結部材と隣接する当該木材とを連結固定することで、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする木質パネル。
【請求項2】
木質パネルの施工方法であって、
前記木質パネルは、
複数の木材を連結させてなり、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対
応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前
記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前
記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは
摺動自在とされており、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態で
あって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う
前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする木質パネルの施工方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の木質パネルは、
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合し、
前記嵌合溝の底面と前記連結部材との間及び隣り合う前記木材同士の間に隙間を設けた状態で当該連結部材と隣接する当該木材とを連結固定することで、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
そのため、本発明の木質パネルの施工方法は、
前記木質パネルは、
複数の木材を連結させてなり、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされており、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする。